JPH0811354B2 - 送りユニットの真直度補正装置 - Google Patents
送りユニットの真直度補正装置Info
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- JPH0811354B2 JPH0811354B2 JP1306845A JP30684589A JPH0811354B2 JP H0811354 B2 JPH0811354 B2 JP H0811354B2 JP 1306845 A JP1306845 A JP 1306845A JP 30684589 A JP30684589 A JP 30684589A JP H0811354 B2 JPH0811354 B2 JP H0811354B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
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- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は工作機械において高精度な直線送りが要求さ
れるテーブル等の真直度を補正する装置に関する。
れるテーブル等の真直度を補正する装置に関する。
従来の技術 工作機械例えば超精密旋盤，研削盤のように高精度加
工が要求されるものでは主軸台，刃物取付台等の直線移
動精度は円筒度，外径寸法等の加工精度に直接影響す
る。このためテーブルの送り方向と直角方向に微小スト
ロークアクチュエータを用いてテーブルを移動方向と直
角方向に移動させて真直度の補正を行うことがなされて
いる。
工が要求されるものでは主軸台，刃物取付台等の直線移
動精度は円筒度，外径寸法等の加工精度に直接影響す
る。このためテーブルの送り方向と直角方向に微小スト
ロークアクチュエータを用いてテーブルを移動方向と直
角方向に移動させて真直度の補正を行うことがなされて
いる。
発明が解決しようとする課題 このような補正はテーブル軸心が送り軸心とずれるい
わゆる並進誤差を補正するものであって、例えば第８
図，第９図のように直線案内面が曲がっていることによ
り発生するヨーイング誤差は補正されない。従って移動
するテーブル上の定められた一点に対してのみ真直度が
補正されるだけである。刃物を取付けるときにはこの一
点に固定される場合はヨーイングの影響が現れないが刃
物が移動されたり、工作物が取付けられるときは一点以
外の他の位置においてはヨーイング誤差が生じるという
問題がある。
わゆる並進誤差を補正するものであって、例えば第８
図，第９図のように直線案内面が曲がっていることによ
り発生するヨーイング誤差は補正されない。従って移動
するテーブル上の定められた一点に対してのみ真直度が
補正されるだけである。刃物を取付けるときにはこの一
点に固定される場合はヨーイングの影響が現れないが刃
物が移動されたり、工作物が取付けられるときは一点以
外の他の位置においてはヨーイング誤差が生じるという
問題がある。
テーブル１がＡ位置とＢ位置では傾斜方向が逆となり
刃物がａ位置の場合の誤差はda≒０であるが、刃物がｂ
位置の場合の誤差はdbで無視できない値となり、また刃
物位置によって誤差の大きさが異なり加工点を管理しな
ければならない。このように工作機械の加工点は工作物
寸法，刃物形状により移動し、工作物形状，刃物形状が
変化するごとに加工点の位置を計測しなければ加工点の
管理ができないという問題がある。
刃物がａ位置の場合の誤差はda≒０であるが、刃物がｂ
位置の場合の誤差はdbで無視できない値となり、また刃
物位置によって誤差の大きさが異なり加工点を管理しな
ければならない。このように工作機械の加工点は工作物
寸法，刃物形状により移動し、工作物形状，刃物形状が
変化するごとに加工点の位置を計測しなければ加工点の
管理ができないという問題がある。
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたもので、その目的とするところは加工点位置を
管理する必要がなく工作物と刃物の相対的な移動によっ
てテーブル上の任意の位置で真直度の補正が行え、工作
物形状，刃物形状の変更に対応可能な補正装置を提供し
ようとするものである。
なされたもので、その目的とするところは加工点位置を
管理する必要がなく工作物と刃物の相対的な移動によっ
てテーブル上の任意の位置で真直度の補正が行え、工作
物形状，刃物形状の変更に対応可能な補正装置を提供し
ようとするものである。
課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は、直線案内面に
沿って移動されるテーブルと、該テーブル上に設けられ
テーブルの移動方向で両端を固定され該移動方向と直角
方向の変位可能に支持された板ばね部材のほぼ中央で連
結され連結部を中心として揺動可能な出島部材に主軸
台，刃物台，工作物等を取付ける補正テーブルと、該補
正テーブルの出島部材に前記連結側の反対側でテーブル
の送り方向連結部を挟む両端においてテーブルの移動方
向と直角方向で補正テーブルの側縁との間を突っ張るよ
うに固定する微小ストロークアクチュエータと、該微小
ストロークアクチュエータの駆動装置とを含んでなり、
テーブルの移動にともなう並進誤差，ヨーイング誤差を
補正可能となしたものである。
沿って移動されるテーブルと、該テーブル上に設けられ
テーブルの移動方向で両端を固定され該移動方向と直角
方向の変位可能に支持された板ばね部材のほぼ中央で連
結され連結部を中心として揺動可能な出島部材に主軸
台，刃物台，工作物等を取付ける補正テーブルと、該補
正テーブルの出島部材に前記連結側の反対側でテーブル
の送り方向連結部を挟む両端においてテーブルの移動方
向と直角方向で補正テーブルの側縁との間を突っ張るよ
うに固定する微小ストロークアクチュエータと、該微小
ストロークアクチュエータの駆動装置とを含んでなり、
テーブルの移動にともなう並進誤差，ヨーイング誤差を
補正可能となしたものである。
作用 本発明の真直度補正装置は微小ストロークアクチュエ
ータの圧電素子15,16に同時に同電圧をかけることによ
って刃物を取付けた出島の補正テーブル台がＦ方向に変
位され、電圧を調整して並進を補正する。圧電素子15に
＋電圧を16に−電圧を印加することにより時計方向に変
位させその逆電圧で反時計方向に揺動変位させて、その
逆印加電圧を既知の誤差に対応して調整してヨーイング
誤差が補正する。
ータの圧電素子15,16に同時に同電圧をかけることによ
って刃物を取付けた出島の補正テーブル台がＦ方向に変
位され、電圧を調整して並進を補正する。圧電素子15に
＋電圧を16に−電圧を印加することにより時計方向に変
位させその逆電圧で反時計方向に揺動変位させて、その
逆印加電圧を既知の誤差に対応して調整してヨーイング
誤差が補正する。
実施例 以下第１図〜第３図にもとづき説明する。
NC工作機械のサドル上に取付けることのできる送りユ
ニットは、図示しないベース上の長手方向の直線案内面
上で摺動可能にテーブル11が載置され、図示しないNC制
御装置の指令で駆動される送りモータ12と連結された図
示しない送りねじにより移動制御され、位置検出器19に
よってテーブルの現在位置が制御装置20に送られる。そ
してベースの直線案内面に切粉，塵埃の付着を防ぐため
蛇腹13が取付けられている。テーブル11の上には補正テ
ーブル14が四隅においてボルトにより固定されている。
この補正テーブル14は平板でなり、その片側に寄ってテ
ーブル11の送り方向と平行な側縁14aに沿う窓14bが削設
され、少し巾を置いて窓14bに平行で両側から窓14c,14d
が中央部が連なるように肉を残して削設されている。さ
らに窓14c,14dの両端と接続され中央に出島14jの補正テ
ーブル台が形成されるように他の３側線14e,14f,14dに
沿うコ字形の窓14hが削設されている。その結果出島14j
は基部14kで長州14lに連結されることになる。長州14l
は板ばねの作用をなし出島14jのＦ方向の微小変位を許
容する。また基部14kは出島14jのＨ方向のヨーイングを
許容する。そして出島14jの先端側両隅と側縁14fとの間
に微小ストロールアクチュエータ例えば圧電素子15,16
が電圧を印加されてそれぞれ突っ張るように介在されて
いる。なお圧電素子は微小変位の制御できるものに変え
られることは勿論であり、その取付位置を増加させるこ
とも自由である。
ニットは、図示しないベース上の長手方向の直線案内面
上で摺動可能にテーブル11が載置され、図示しないNC制
御装置の指令で駆動される送りモータ12と連結された図
示しない送りねじにより移動制御され、位置検出器19に
よってテーブルの現在位置が制御装置20に送られる。そ
してベースの直線案内面に切粉，塵埃の付着を防ぐため
蛇腹13が取付けられている。テーブル11の上には補正テ
ーブル14が四隅においてボルトにより固定されている。
この補正テーブル14は平板でなり、その片側に寄ってテ
ーブル11の送り方向と平行な側縁14aに沿う窓14bが削設
され、少し巾を置いて窓14bに平行で両側から窓14c,14d
が中央部が連なるように肉を残して削設されている。さ
らに窓14c,14dの両端と接続され中央に出島14jの補正テ
ーブル台が形成されるように他の３側線14e,14f,14dに
沿うコ字形の窓14hが削設されている。その結果出島14j
は基部14kで長州14lに連結されることになる。長州14l
は板ばねの作用をなし出島14jのＦ方向の微小変位を許
容する。また基部14kは出島14jのＨ方向のヨーイングを
許容する。そして出島14jの先端側両隅と側縁14fとの間
に微小ストロールアクチュエータ例えば圧電素子15,16
が電圧を印加されてそれぞれ突っ張るように介在されて
いる。なお圧電素子は微小変位の制御できるものに変え
られることは勿論であり、その取付位置を増加させるこ
とも自由である。
出島14jの上面には例えば刃物17をＦ方向に取付けた
刃物台18が固設される。刃物台は櫛形刃物台が使用され
ることが多い。刃物17に替え主軸台，工作物等機械の構
成によって選択される。さらに圧電素子15,16の制御装
置20は並進誤差記憶回路21、ヨーイング角度誤差記憶回
路22、位置検出器19よりの現在位置に対応する並進誤差
の読出回路23,NC装置よりの刃物番号を入力し、位置検
出器19よりの現在位置に対応するヨーイング角度の誤差
を読出す読出回路24、読出された並進誤差とヨーイング
角度誤差にもとづき圧電素子15,16に印加すべき電圧値
を算出する演算回路25、演算回路25の出力によりそれぞ
れの電圧を発生する電圧発生回路26とを含むものであ
る。
刃物台18が固設される。刃物台は櫛形刃物台が使用され
ることが多い。刃物17に替え主軸台，工作物等機械の構
成によって選択される。さらに圧電素子15,16の制御装
置20は並進誤差記憶回路21、ヨーイング角度誤差記憶回
路22、位置検出器19よりの現在位置に対応する並進誤差
の読出回路23,NC装置よりの刃物番号を入力し、位置検
出器19よりの現在位置に対応するヨーイング角度の誤差
を読出す読出回路24、読出された並進誤差とヨーイング
角度誤差にもとづき圧電素子15,16に印加すべき電圧値
を算出する演算回路25、演算回路25の出力によりそれぞ
れの電圧を発生する電圧発生回路26とを含むものであ
る。
本発明の送りユニットを公知のNC小形精密旋盤のＸ軸
テーブルとし、Ｚ軸制御される図示しないサドル上に設
置して主軸チャックに取付けられた工作物の端面削りを
行うものとする。
テーブルとし、Ｚ軸制御される図示しないサドル上に設
置して主軸チャックに取付けられた工作物の端面削りを
行うものとする。
加工前にテーブル11を送りモータ12で多数の所定等分
位置に位置決めして各刃物に対応するテーブル11のヨー
イング角度誤差及び櫛形刃物台中心の並進誤差を計測す
る。所定位置における並進誤差をMDIで並進誤差記憶回
路21に入力して記憶させる。同じように所定位置におけ
る各刃物に対応するヨーイング角度誤差をMDIでヨーイ
ング角度誤差記憶回路22に入力して記憶させておく。工
作物を主軸チャックに取付けテーブルをＸ軸，サドルを
Ｚ軸制御してNC装置で選択した刃物17を切削開始点に位
置決めし、Ｚ軸の切込みを与えて送りモータ12をNC装置
で駆動し、補正テーブル14をＸ軸送りし刃物17が切削を
開始する。切削開始により位置検出器19からは時々刻々
の現在位置が読出回路23に入力され、その位置での並進
誤差が並進誤差記憶回路21より読出され，演算回路25に
入力される。その位置に対応する誤差値がないときは前
後位置の誤差値が読み出され、この値は演算回路25に入
力されその位置の誤差補正値を算出する。また同時に現
在位置が読出回路24に入力され先にNC装置で選択された
刃物番号に対応するその位置でのヨーイング角度誤差が
ヨーイング角度誤差記憶回路22より読出され、演算回路
25に入力される。その位置に対応する誤差値がないとき
は前後位置の誤差値が読み出され演算回路25に入力され
その位置の誤差補正値を演算する。そして並進誤差補正
値とヨーイング角度誤差補正値にもとづき圧電素子15,1
6に印加すべきそれぞれ電圧値を算出する。このそれぞ
れの値は電圧発生回路26に同時に入力され圧電素子15,1
6に加えられ並進補正には両圧電素子に同じ電圧を、ヨ
ーイング補正には誤差角度及び方向になるように違った
電圧が加えられるものである。
位置に位置決めして各刃物に対応するテーブル11のヨー
イング角度誤差及び櫛形刃物台中心の並進誤差を計測す
る。所定位置における並進誤差をMDIで並進誤差記憶回
路21に入力して記憶させる。同じように所定位置におけ
る各刃物に対応するヨーイング角度誤差をMDIでヨーイ
ング角度誤差記憶回路22に入力して記憶させておく。工
作物を主軸チャックに取付けテーブルをＸ軸，サドルを
Ｚ軸制御してNC装置で選択した刃物17を切削開始点に位
置決めし、Ｚ軸の切込みを与えて送りモータ12をNC装置
で駆動し、補正テーブル14をＸ軸送りし刃物17が切削を
開始する。切削開始により位置検出器19からは時々刻々
の現在位置が読出回路23に入力され、その位置での並進
誤差が並進誤差記憶回路21より読出され，演算回路25に
入力される。その位置に対応する誤差値がないときは前
後位置の誤差値が読み出され、この値は演算回路25に入
力されその位置の誤差補正値を算出する。また同時に現
在位置が読出回路24に入力され先にNC装置で選択された
刃物番号に対応するその位置でのヨーイング角度誤差が
ヨーイング角度誤差記憶回路22より読出され、演算回路
25に入力される。その位置に対応する誤差値がないとき
は前後位置の誤差値が読み出され演算回路25に入力され
その位置の誤差補正値を演算する。そして並進誤差補正
値とヨーイング角度誤差補正値にもとづき圧電素子15,1
6に印加すべきそれぞれ電圧値を算出する。このそれぞ
れの値は電圧発生回路26に同時に入力され圧電素子15,1
6に加えられ並進補正には両圧電素子に同じ電圧を、ヨ
ーイング補正には誤差角度及び方向になるように違った
電圧が加えられるものである。
なお圧電素子15,16には当初変位量の1/2が変位するよ
うに電圧がかけられているものである。このように誤差
に対応して補正のための電圧が印加されることにより、
ヨーイング誤差のみでは第４図，さらに並進誤差補正が
加わると第５図に示すようになる。
うに電圧がかけられているものである。このように誤差
に対応して補正のための電圧が印加されることにより、
ヨーイング誤差のみでは第４図，さらに並進誤差補正が
加わると第５図に示すようになる。
また出島14jの上には第６図のようにチャック付の主
軸35を回転可能に軸承した主軸台36を軸心をテーブル11
の送り方向と一致させて取付ける。主軸に工作物を把持
し主軸台を補正テーブル上に設けた場合のヨーイング誤
差が補正されると第７図のようになり、並進誤差はNC制
御で補正される。
軸35を回転可能に軸承した主軸台36を軸心をテーブル11
の送り方向と一致させて取付ける。主軸に工作物を把持
し主軸台を補正テーブル上に設けた場合のヨーイング誤
差が補正されると第７図のようになり、並進誤差はNC制
御で補正される。
効果 以上のように構成したので、本発明は以下の効果を奏
する。
する。
送りユニットはテーブル移動時のヨーイング角度誤差
と並進誤差とを同時に補正でき、しかも切削中連続で行
えるので二次元加工例えば旋盤，研削盤等の超高精度精
密加工に寄与することができる。また補正テーブル上の
工具取付位置に制限されない高精度加工が可能であり加
工点の位置の管理を要しないものである。
と並進誤差とを同時に補正でき、しかも切削中連続で行
えるので二次元加工例えば旋盤，研削盤等の超高精度精
密加工に寄与することができる。また補正テーブル上の
工具取付位置に制限されない高精度加工が可能であり加
工点の位置の管理を要しないものである。
第１図は本発明の実施例の送りユニットの斜視図、第２
図は補正テーブルの平面図、第３図は圧電素子の制御ブ
ロック線図、第４図は補正テーブルでヨーイング補正を
示す図、第５図は補正テーブルでヨーイングと並進の誤
差の補正を示す図、第６図は本発明の主軸台用送りユニ
ットの斜視図、第７図は主軸に工作物を把持した主軸台
のヨーイング誤差補正を示す図、第８図は誤差補正をし
ない従来のテーブルの状態を表す図、第９図は誤差補正
をしない主軸の工作物状態を表す図である。 11……テーブル、14……補正テーブル 14j……出島、14k……基部 14l……長州、15,16……圧電素子 18……刃物台、36……主軸台 20……制御装置
図は補正テーブルの平面図、第３図は圧電素子の制御ブ
ロック線図、第４図は補正テーブルでヨーイング補正を
示す図、第５図は補正テーブルでヨーイングと並進の誤
差の補正を示す図、第６図は本発明の主軸台用送りユニ
ットの斜視図、第７図は主軸に工作物を把持した主軸台
のヨーイング誤差補正を示す図、第８図は誤差補正をし
ない従来のテーブルの状態を表す図、第９図は誤差補正
をしない主軸の工作物状態を表す図である。 11……テーブル、14……補正テーブル 14j……出島、14k……基部 14l……長州、15,16……圧電素子 18……刃物台、36……主軸台 20……制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】直線案内面に沿って移動されるテーブル
（11）と、該テーブル（11）上に設けられテーブルの移
動方向で両端を固定され該移動方向と直角方向の変位可
能に支持された板ばね部材（14l）のほぼ中央で連結（1
4k）され連結部を中心として揺動可能な出島部材に主軸
台，刃物台（18），工作物等を取付ける補正テーブル
（14）と、該補正テーブル（14）の出島部材に前記連結
側の反対側でテーブルの送り方向連結部を挟む両端にお
いてテーブル（11）の移動方向と直角方向で補正テーブ
ルの側縁（14f）との間を突っ張るように固定する微小
ストロークアクチュエータ（15,16）と、該微小ストロ
ークアクチュエータの駆動装置（20）とを含んでなり、
テーブルの移動にともなう並進誤差，ヨーイング誤差を
補正可能となしたことを特徴とする送りユニットの真直
度補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306845A JPH0811354B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 送りユニットの真直度補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306845A JPH0811354B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 送りユニットの真直度補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03166045A JPH03166045A (ja) | 1991-07-18 |
| JPH0811354B2 true JPH0811354B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17961945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306845A Expired - Fee Related JPH0811354B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 送りユニットの真直度補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811354B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106525B2 (ja) * | 1992-04-09 | 1995-11-15 | 畑村 洋太郎 | 移動台装置の姿勢制御システム |
| GB2508597B (en) * | 2012-12-04 | 2015-09-23 | Rolls Royce Plc | Calculating machining angle using amount of material removed in machining pass |
| CN116412209B (zh) * | 2023-06-09 | 2023-09-05 | 合肥埃科光电科技股份有限公司 | 线性导轨直线度自动化调整装置及调整方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102671A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-13 | Hitachi Seiki Co Ltd | Straightness compensator of machine tool |
| JPH0639042B2 (ja) * | 1985-03-05 | 1994-05-25 | 株式会社日立製作所 | テ−ブルの駆動装置 |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1306845A patent/JPH0811354B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03166045A (ja) | 1991-07-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |